用于分离单甲基烃类的吸附剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于分离单甲基烃类的吸附剂及其制备和应用。所述吸附剂硅铝原子比为100到1000。所述吸附剂由吸附剂原粉的混合粉体构成，所述混合粉体中晶粒尺寸50

【技术实现步骤摘要】
用于分离单甲基烃类的吸附剂及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及支链烃类的分离技术，特别是一种用于分离单甲基烃类的吸附剂及其制备和应用。

技术介绍

[0002]混合烃类成分复杂，如石脑油等由正构烷烃、异构烷烃、环烷烃及芳烃等多种烃类的混合物组成。对于蒸汽裂解乙烯而言，不同种类的烃对乙烯生成的贡献大小不同。正构烷烃的乙烯收率最高，其次是环烷烃、异构烷烃，而芳烃对乙烯生成无贡献。另一方面，作为催化重整原料，正构烷烃环化脱氢成芳烃的反应速率很慢，转化率低。多支链烷烃辛烷值高，如C5
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C8多支链烷烃是优质的环保型高辛烷值汽油。
[0003]单支链烃，如单甲基非环状链烯和烷烃，可自身作为产品，或通过烷基化或氧化生成出不同的化学品。单甲基烃类可用作洗涤剂生产的基础化工原料，尤其是烷基苯类洗涤剂。烷基苯洗涤剂的品质特性取决于侧链烷基的化学结构。直链烷基有利于增强洗涤剂的生物降解性。洗涤剂的其它特性如在硬水中使用的有效性也受其组成和侧链结构的影响。研究测试结果显示侧链为单甲基的支链烷烃是最有效的洗涤剂前驱体。因此，精细分离混合烷烃中的直链烷烃、单支链烷烃(如单甲基的支链烷烃)、多支链烷烃等是亟待解决的提高混合烃类综合利用并提高其附加值的最有效的方法。
[0004]专利CN11055906A、CN1280977A、CN1749226A公开了一种疏水硅沸石的制备方法，其中采用整体转晶技术制备无粘结剂硅沸石。这种无粘结剂硅沸石在液相条件下对对二甲苯的吸附很强，对乙基苯的吸附较弱，对邻二甲苯的吸附很弱，间二甲苯几乎不被吸附，用于C8芳烃分离，由于全硅沸石孔道较小，不利于单甲基支链烷烃分离。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题之一是克服现有技术中存在的烃类分离中只能分离正构烃类与异构烃类的技术局限性，及其无法实现混合烃类高附加值精细化利用的问题，提供一种用于分离单甲基烃类的吸附剂。本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种上述吸附剂的制备方法。本专利技术要解决的技术问题之三是提供一种上述吸附剂在分离单甲基烃类中的应用。
[0006]本专利技术利用多孔晶体所具有的孔道择形效应，利用不同拓扑结构多孔晶体孔径不同，并利用相同拓扑结构多孔晶体的组成变化微调孔径，采用精细分离技术实现去除正构烃类后混合烃中单甲基烃类与多支链烃类的分离，实现混合烃类的有效高附加值精细化利用。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术第一方面在于提供一种用于分离单甲基烃类的吸附剂，所述吸附剂硅铝原子比为100到1000，优选200到800，最优选为200到500。所述吸附剂由吸附剂原粉的混合粉体构成，所述混合粉体中晶粒尺寸50
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200纳米粉体的质量百分比为30％
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75％，优选50％
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70％，200
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600纳米粉体的质量百分比为15％
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45％，优选20％
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30％，
600
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1000纳米粉体的质量百分比为5％
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30％，优选10％
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20％。
[0008]所述混合粉体优选10元环沸石分子筛，如MEL，MFI，SFF，STF，NES或TER结构的分子筛中的一种或多种，更优选MFI和/或MEL结构的分子筛。
[0009]所述吸附剂对于单甲基支链烃20℃静态吸附容量≥0.09克/克吸附剂，优选≥0.11克/克。
[0010]所述吸附剂，对于单甲基支链烃的静态初始5分钟吸附速率≥0.15克/分钟
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克吸附剂，优选≥0.16克/分钟
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克吸附剂。
[0011]为解决上述技术问题之二，本专利技术提供了一种前述吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012](1)准备吸附剂原粉；
[0013](2)采用滚球成型工艺，将吸附剂原粉滚球成型得到吸附剂前驱体；
[0014](3)对吸附剂前驱体进行转晶处理得到成品吸附剂。
[0015]上述技术方案中，步骤(1)中吸附剂原粉为混合粉体，其中晶粒尺寸50
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200纳米粉体以质量百分比计为30％
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75％，200
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600纳米粉体以质量百分比计为15％
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45％，600
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1000纳米粉体以质量百分比计为5％
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30％。
[0016]上述技术方案中，步骤(2)滚球成型工艺中优选使用粘结剂，粘结剂采用水玻璃、硅溶胶、高岭土等中的至少一种，粘结剂用量以重量百分比计为粉体重量的5％
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20％。
[0017]步骤(2)中滚球成型后优选经干燥和焙烧处理，所述干燥温度为80℃
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150℃，干燥时间为3
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48小时。所述焙烧温度为400℃
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850℃，焙烧时间为1
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24小时。
[0018]上述技术方案中，步骤(3)中的转晶处理为将粘结剂转晶成无粘结剂吸附剂。转晶处理条件为：转晶温度150
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220℃，转晶时间2
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36小时，控制转晶液pH为9
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12。转晶优选在转晶液存在下进行，转晶液为水和乙二胺混合液，其中水量为混合粉体成型小球重量的100％
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500％，乙二胺为混合粉体成型小球重量的1％
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10％。所述转晶优选在密闭反应釜中进行。转晶完成后，经80℃
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150℃、3
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48小时干燥处理，再经400℃
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850℃、1
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24小时焙烧处理后，即得成品吸附剂。
[0019]本专利技术第三方面在于提供一种前述吸附剂在分离单甲基烃类中的应用。可用于在馏程40℃到300℃的混合烃类中分离单甲基烃类。
[0020]本专利技术利用多孔晶体所具有的孔道择形效应，利用相同拓扑结构多孔晶体的组成变化微调孔径，可对除去正构烃的混合烃类中的单甲基烃类和多支链烃类等进行精细分离，使其物尽所用，实现对混合烃类的高附加值综合利用。
[0021]本专利技术优选采用多重粒度分布微孔晶体混合滚球成型，再粘结剂转晶，硅铝原子比控制在100到1000，优选200到800，最优选为200到500，进一步提高了分离效率，实现了吸附剂的大吸附容量，对于单甲基支链烃20℃静态吸附容量≥0.09克/克吸附剂，优选≥0.11克/克吸附剂，高吸附速率，静态初始5分钟吸附速率≥0.15克/分钟
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克吸附剂，优选≥0.16克/分钟
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克吸附剂。
[0022]上述技术方案中，制备的用于混合烃类的吸附剂成品，以馏程40℃到300℃去除正构烷烃的混合烃类为原料。原料组成：单甲基烷烃24.2％；多支链烷烃75.8％。其在固定床条件下，在150℃、1.0MPa压力下，空速0.5h
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分离单甲基烃类的吸附剂，其特征在于，所述吸附剂硅铝原子比为100到1000，优选200到800，最优选为200到500。2.根据权利要求1所述吸附剂，其特征在于，所述吸附剂由吸附剂原粉的混合粉体构成，所述混合粉体中晶粒尺寸50
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200纳米粉体的质量百分比为30％
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75％，200
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600纳米粉体的质量百分比为15％
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45％，600
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1000纳米粉体的质量百分比为5％
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30％。3.根据权利要求1所述吸附剂，其特征在于，所述混合粉体为10元环沸石分子筛，优选为MEL，MFI，SFF，STF，NES或TER结构的分子筛中的一种或多种，更优选MFI和/或MEL结构的分子筛。4.根据权利要求1所述吸附剂，其特征在于，所述吸附剂对于单甲基支链烃20℃静态吸附容量≥0.09克/克吸附剂，优选≥0.11克/克吸附剂。5.根据权利要求1所述吸附剂，其特征在于，所述吸附剂对于单甲基支链烃的静态初始5分钟吸附速率≥0.15克/分钟
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克吸附剂，优选≥0.16克/分钟
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克吸附剂。6.一种权利要求1
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5中任一所述吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)准备吸附剂原粉；(2)采用滚球成型工艺，将吸附剂原粉滚球成型得到吸附剂前驱体；(3)对吸附剂前驱体进行转晶处理得到成品吸附剂；步骤(1)中吸附剂原粉为混合粉体，其中晶粒尺寸50
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200纳米粉体以质量百分比计为30％
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75％，200
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600纳米粉体以质量百分比计为15％
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45％，600
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1000纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱斌，马宇春，刘师前，刘仲能，韩亚梅，张妍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：